Hallo!
Konkret geht es um eine Gleisbesetztmeldung auf einer digitalen
Modellbahnanlage. Im Internet gibt es ja unzählige Schaltpläne, aber die
Spannung von zwei Dioden in Serie zum betrieb eines Optokopplers gefällt
mir nicht. Vor allem weil man mit allem höllisch aufpassen muss, um den
Stromfluss bei 0 zu halten. Nur etwas Stromfluss, und an den Dioden
fällt Spannung ab.
Ich würde es lieber über einen Shunt machen. Da ja im Digital-Betrieb
eine Wechselspannung von ca. 4,5 und 9kHz verwendet wird, könnte ich ja
die Spannung über dem Shunt potentialfrei über zwei Kondensatoren
abgreifen.
Mein Gedanke hinter der Schaltung war ein Differenzverstärker und ein
Komparator, aber es funktioniert nicht. ich habe alles probiert, aber
irgendwo scheine ich einen Denkfehler zu haben.
Die Grenze zwischen besetzt und nicht besetzt sollte irgendwo zwischen
1k und 10k liegen.
MfG,
Peter
Ohen die Schaltung geanu anzusehen, würd ich mal sagen 100 MOhm und 0.5
Ohm sind sehr verdächtige Kandidaten.
Was ist an der einfachen Lösung (Dioden, Optokoppler) komplizierter als
an Deiner Lösung ?
Peter schrieb:> Ich würde es lieber über einen Shunt machen. Da ja im Digital-Betrieb> eine Wechselspannung von ca. 4,5 und 9kHz verwendet wird, könnte ich ja> die Spannung über dem Shunt potentialfrei über zwei Kondensatoren> abgreifen.
Mit einem Shunt misst du aber den Strom, und wenn die Lok steht wirst du
nicht viel Strom messen, nur das was der Decoder selbst verbraucht.
Und angenommen auf dem Gleis stehen nur abgekoppelte Wagen dann misst du
da nicht mal das.
Auf Märklin wars früher einfach. Durchängige Metallachsen und da der
Strom aus den Mittelkontakten kam einfach eine Gleisseite isolieren und
messen ob eine leitende Verbindung zum anderen Gleis besteht.
Aber dazu gibts doch bestimmt 1001 Lösungen im Internet.
An den Dioden gefällt mir nicht, dass an diesen auch bei 1µA schon
Spannung anliegt und es somit als besetzt gemeldet wird. Da niest mal
jemand aufs Gleis und schon ist es besetzt.
Ich will ja die Grenze zwischen 1k und 10k. Etwas Strom ziehen die
Decoder immer, sollte es nicht reichen, bekommen die Loks eben einen 1k
zwischen die Abnehmer. Viele der Waggons haben schon Achsen mit
integriertem Widerstand oder besitzen Beleuchtung
Peter schrieb:> An den Dioden gefällt mir nicht, dass an diesen auch bei 1µA schon> Spannung anliegt und es somit als besetzt gemeldet wird.
Wie sieht die Schaltung denn genau aus? Zwei Dioden in Reihe und
parallel dazu die IR Led des Optokopplers?
Dann reicht aber 1µA definitiv nicht, da erst einiges an Strom durch die
IR Led fliessen muss ehe der Fotostrom am Ausgang hoch genug wird.
Wahrscheinlich detektierst du nur viel zu hochohmig den Ausgang des
Optokopplers.
Peter schrieb:> An den Dioden gefällt mir nicht, dass an diesen auch bei 1µA schon>> Spannung anliegt und es somit als besetzt gemeldet wird.
Dann schaltest Du den Dioden (und nicht dem Gleis) einfach einen
Widerstand im Bereich 100k...1k parallel, und schon ist Dein Problem
gelöst.
> Da niest mal>> jemand aufs Gleis und schon ist es besetzt.
Igitt, was sind denn das für Modellbahner die auf das Gleis rotzen? .-)
> Ich würde es lieber über einen Shunt machen.
Ein Shunt ist natürlich viel problematischer als Dioden,
denn seine Kennlinie ist linear, also ist es noch schwerer,
eine geeignete Schaltschwelle zu definieren um zwischen
kein Strom und genug Strom unterscheiden zu können, denn
am Shunt dürfte ja auch bei Kurzschluss (kommt ja bei
Modelleisenbahnen öfters vor) nicht zu viel Leistung
abfallen (hoffentlich hat der Trafo eine Strombegrenzung,
sagen wir bei 5A, macht 12.5Watt für den Shunt,a lso ein
17W Modell). 2 antiparallele Dioden sind unproblematischer.
Na ja, du willst es ja unbedingt so haben.
Die Trennung mit 2 Kondensatoren ist schon möglich, wenn
Masse der Wechselspannung und Masse der Elektronik nicht
selbst mit 50Hz schwanken und damit schon einen relevanten
Strom durch die Kondensatoren treiben, sondern nur statisch,
sonzusagen langsam angleichend, potentialgetrennt sind.
Setzen wir weiter voraus, daß 1A der Mindeststrom ist, also
0.5V am shunt, und man deine 100nF Kondensatoren nimmt
(50nF in Reihe) die bei 50Hz zu ungefähr 100k Blindwiderstand
führen. Dagegen sind deine 600 Ohm Belastung quasi ein
Kurzschluss. Eher 1MOhm, dann kommen wenigstens 0.45V an.
| LM324 oder anderer single supply OpAmp
+--100nF--+----|+\ 1N4148
| | | >---|>|--+-- 2.7V bei 1A
Shunt 1M +-|-/ |
| | | |
+--100nF--+ +------+--50k-+
| | 10k 100nF
a +---100k--+------+-- GND
0.1A werden aber 0.27V am Ausgang erzeugen, also lienar
verstärkt, die Schaltung hat keinen Knick wie bei Dioden.
Na ja, du willst es ja unbedingt so haben.
Im Test wird die Schaltung funktionieren, egal welchen
Gleichspannungsoffset Punkt a von GND hat, also ist sie
potentialfrei.
Aber Störungen dieses Gleichspannungsaoffsets, wie sie
in der Realität sicher auftreten, auch mit Frequenzen
jenseits der 50Hz, werden von der Schaltung ideal
verstärkt und gleichgerichtet, also fehlerhafterweise
als Strom auf der Schiene erkannt.
Das liegt an der Doppelkondensatorkopplung.
Ein Stromwandeltrafo wäre klar die bessere Wahl.
MaWin schrieb:> Ein Stromwandeltrafo wäre klar die bessere Wahl.
Wäre.
Da aber bei "Zug nicht adressiert" nur der Strom des Decoders fließt,
welcher sehr gering ist, genau so eine geparkter Zug aber detektiert
werden soll: So ein Stromwandlertrafo ist da schwerlich zu bekommen
(denn der muß auch noch mit dem deutlich größeren Strom des aktivierten
Zuges fertigwerden/aushalten können.
Unbenannt.PNG
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